51-годишният Ребров оглави отбора през юни 2023 година. Под негово ръководство тимът успя да се класира за Европейското първенство през 2024, но зае последното четвърто място в групата си, като съперници бяха отборите на Белгия, Словакия и Румъния.
В квалификационната група за Световното първенство през 2026 Украйна завърши втора след Франция с компанията още на Исландия и Азербайджан, като на полуфиналните баражи отстъпи пред тима на Швеция с 1:3.
Серхий Ребров е работил като треньор още в Динамо Киев, унгарския Ференцварош, Ал-Ахли от Саудитска Арабия и Ал-Аин от Обединените Арабски Емирства.